(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構であって、
前記電力用半導体装置は、
前記プリント配線板との対向面に突出した外部端子である導電性の嵌入部材を備え、
前記プリント配線板は、
当該プリント配線板のパッド部上に実装され、前記電力用半導体装置が当該プリント配線板に接続されるときに前記嵌入部材が挿入される導電性の嵌合部材を備え、
前記嵌入部材は、側面に凹部を有し、
前記嵌合部材は、内側面に弾性を有する凸部を有し、
前記嵌入部材が前記嵌合部材に挿入されたとき、前記嵌合部材の前記凸部が前記弾性により前記嵌入部材の前記凹部に圧接し、
前記電力用半導体装置は、
当該電力用半導体装置の表面を覆うモールド樹脂と、
前記モールド樹脂を貫通して前記電力用半導体装置の内部基板上の配線に達する開口部と、
前記開口部内に配設され、前記配線と接続した金属製のブッシュとを備え、
前記嵌入部材は、
前記ブッシュに挿入されたプレスフィット部を備える
ことを特徴とする電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項２】
前記凹部は、前記嵌入部材の互いに反対向きの側面にそれぞれ形成されており、
前記凸部は、前記嵌合部材の対向する内側面にそれぞれ形成されている
請求項１記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項３】
前記凹部および前記凸部の表面は共にＲ形状である
請求項１または請求項２記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項４】
前記嵌入部材は、前記プレスフィット部を複数個備える
請求項１記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項５】
前記嵌入部材は、
折り曲がりのない１枚の金属板の側面の表面部分に前記凹部が設けられてなる形状となっている
請求項１から請求項４のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項６】
前記電力用半導体装置は、断面積の異なる複数の前記嵌入部材を備える
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項７】
前記電力用半導体装置は前記嵌入部材を複数個備え、当該複数の嵌入部材は全て同じ高さであり、
前記プリント配線板は前記嵌合部材を複数個備え、当該複数の嵌合部材は全て同じ高さである
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項８】
前記嵌合部材は、前記パッド部との接合面の部分が、他の部分より厚く形成されている
請求項１から請求項７のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項９】
前記嵌合部材は、前記パッド部との接合面に突起を有し、
前記パッド部の表面には、前記突起が挿入される窪みが形成されている
請求項１から請求項８のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項１０】
前記嵌合部材は、前記パッド部との接合面に窪みを有し、
前記パッド部の表面には、前記窪みに挿入される突起が形成されている
請求項１から請求項８のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【請求項１１】
電力用半導体装置は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されている
請求項１から請求項１０のいずれか一項記載の電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用半導体装置とそれを搭載するプリント配線板との接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワーモジュール等の電力用半導体装置（パワー半導体装置）は、大電流および高電圧を制御するため、パワー半導体装置と外部のプリント配線板との間で電力損失の少ない接続を実現すること、および、パワー半導体装置内の電力用半導体素子（パワー半導体素子）から発せられる熱を効率よく外部に逃がすことが、不可欠とされている。そのためパワー半導体装置内およびプリント基板上の各配線パターンの低抵抗化や、各接続部における接続抵抗の低減ならびに接続信頼性の向上は重要な課題である。
【０００３】
一方、組み立て作業の簡略化の観点から、パワー半導体装置とプリント配線板との接続を容易且つ高い信頼性で実現できる技術も種々提案されている。例えば下記の特許文献１では、パワー半導体装置の外部端子として、当該パワー半導体装置の表面から突出する線材ピンを使用した構成が提案されている。この構成において、パワー半導体装置内の基板（内部基板）と線材ピンとの接続は、内部基板上に設けられた金属製の筒状部材（ブッシュ）に線材ピンを挿入することで成される。また線材ピンと外部のプリント配線板との接続は、プリント配線板のスルーホールに線材ピンを挿入して半田付けすること（スルーホール接続方式）で成される。
【０００４】
また特許文献２では、パワー半導体装置とプリント配線板との接続を、押し付け接触方式によって実現し、接続作業の簡易化を図った例が示されている。特許文献２では、信頼性の高い接続を得るために、パワー半導体装置の外部端子として、金属を屈曲させたバネ状部材（接触バネ）が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９８１２９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９８５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、パワー半導体装置の外部端子として線材ピンは内部基板上のブッシュに挿入され、当該線材ピンとブッシュの内面との摩擦力により保持される。そのためパワー半導体装置の内部基板と外部端子との間で充分に高い接続信頼性が得られないことが考えられる。さらに、外部端子とプリント配線板との接続が、スルーホール接続方式であるため、プリント配線板の製造過程でスルーホールの形成工程が必要になる他、パワー半導体装置のプリント配線板への実装過程で半田付け工程が必要になる。
【０００７】
特に、大電流を制御するパワー半導体装置では、線材ピンの本数を増やす必要があるため、スルーホールの数と半田付け個所の数が増大し、コストアップの要因となる。また大電流を制御するパワー半導体装置ではその発熱も大きくなるため、プリント配線板と線材ピンとの熱膨張係数の違いに起因する応力によって半田にクラックが生じる恐れもある。クラックが生じると、線材ピンとプリント配線板との接続抵抗が増大すると共に、接合強度が低下して信頼性が低下する懸念がある。
【０００８】
また特許文献２では、パワー半導体装置の外部端子として接触バネを用いているが、接触バネはその構造が故に、内部基板の配線パターンとの接触面積やプリント配線板のパッド部との接触面積が小さいため、外部端子一つあたりの電流容量が低い。そのため大電流を制御するパワー半導体装置では必要となる接触バネの数が多くなり、装置の小型化の妨げとなる。また接触バネは、金属を屈曲させたものであるため、電流が流れる経路が長くなり電力損失が大きくなるという欠点もある。
【０００９】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、パワー半導体装置と外部のプリント配線板との接続において、接続信頼性の向上、電力損失の低減、製造コストの削減、接続工程の簡略化および接続構造の小型化を実現可能な接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電力用半導体装置とプリント配線板との接続機構は、前記電力用半導体装置が、前記プリント配線板との対向面に突出した外部端子である導電性の嵌入部材を備え、前記プリント配線板が、当該プリント配線板のパッド部上に実装され、前記電力用半導体装置が当該プリント配線板に接続されるときに前記嵌入部材が挿入される導電性の嵌合部材を備え、前記嵌入部材は、側面に凹部を有し、前記嵌合部材は、内側面に弾性を有する凸部を有し、前記嵌入部材が前記嵌合部材に挿入されたとき、前記嵌合部材の前記凸部が前記弾性により前記嵌入部材の前記凹部に圧接し、前記電力用半導体装置は、当該電力用半導体装置の表面を覆うモールド樹脂と、前記モールド樹脂を貫通して前記電力用半導体装置の内部基板上の配線に達する開口部と、前記開口部内に配設され、前記配線と接続した金属製のブッシュとを備え、前記嵌入部材は、前記ブッシュに挿入されたプレスフィット部を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、嵌合部材の凸部が、その弾性力により嵌入部材の凹部に押圧されることによって、機械的に強い接続が得られる。また振動にも強く、長期信頼性にも優れている。また凸部が凹部に当接することで、嵌合部材と嵌入部材との接触面積を大きくでき、両者間で電気的に損失が少ない接続が得られると共に、高い熱伝導性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るパワー半導体装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るプリント配線板の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るパワー半導体装置とプリント配線板とが接続された状態を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るパワー半導体装置の嵌入部材の拡大断面図である。
【図５】実施の形態１に係るパワー半導体装置の嵌入部材の正面図および側面図である。
【図６】嵌入部材に設けられる凹部の一例を示す図である。
【図７】嵌入部材に設けられる凹部の一例を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るプリント配線板の嵌合部材の拡大断面図である。
【図９】嵌合部材の形状の一例を示す図である。
【図１０】嵌合部材の形状の一例を示す図である。
【図１１】嵌合部材の形状の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１に係る嵌入部材が嵌合部材に挿入された状態を示す図である。
【図１３】実施の形態２に係る嵌入部材の構成図である。
【図１４】実施の形態２に係る嵌入部材が嵌合部材に挿入された状態を示す図である。
【図１５】実施の形態３に係る嵌合部材の構成を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係る嵌合部材の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るパワー半導体装置１の構成を示す図である。当該パワー半導体装置１の上面（後述のプリント配線板３と対向する面）に、外部端子としての金属で形成された導電性の嵌入部材２が配設されている。各嵌入部材２は、パワー半導体装置１の上面から突出しており、それぞれの高さは全て同一となっている。
【００１４】
図１のパワー半導体装置１には、比較的幅の広い電流端子用の嵌入部材２ａと、比較的幅の狭い信号端子用の嵌入部材２ｂとが設けられている。以下、特に断りのない限り、「嵌入部材２」とは、電流端子用の嵌入部材２ａおよび信号端子用の嵌入部材２ｂの両方を指すものとする。嵌入部材２の構造の詳細については後述する。
【００１５】
また図２は、本発明の実施の形態１に係るプリント配線板３の構成を示す図である。図１のパワー半導体装置１はこのプリント配線板３に実装される。プリント配線板３の下面（パワー半導体装置１と対向する面）には、パワー半導体装置１の各嵌入部材２に対応する位置に、嵌入部材２を受け入れる金属で形成された導電性の嵌合部材４が配設されている。各嵌合部材４は、プリント配線板３の下面から突出しており、それぞれの高さは全て同一となっている。
【００１６】
図２のプリント配線板３には、パワー半導体装置１の電流端子用の嵌入部材２ａに対応する位置に、比較的幅の広い電流端子用の嵌合部材４ａが配設され、パワー半導体装置１の信号端子用の嵌入部材２ｂに対応する位置に、比較的幅の狭い信号端子用の嵌合部材４ｂが設けられる。以下、特に断りのない限り、「嵌合部材４」とは、電流端子用の嵌合部材４ａおよび信号端子用の嵌合部材４ｂの両方を指すものとする。嵌合部材４の構造の詳細については後述する。
【００１７】
図３は、パワー半導体装置１がプリント配線板３に装着された状態を示す図である。パワー半導体装置１をプリント配線板３に実装する際には、互いに対応する嵌入部材２と嵌合部材４とが対向するように、パワー半導体装置１とプリント配線板３とを位置合わせし、パワー半導体装置１をプリント配線板３に押し付ける。これにより嵌入部材２が嵌合部材４に押し込まれて保持される。その結果、嵌入部材２と嵌合部材４とが電気的に接続されると共にパワー半導体装置１がプリント配線板３に固定される。
【００１８】
パワー半導体装置１とプリント配線板３との位置合わせは、例えばパワー半導体装置１およびプリント配線板３を貫通するように設けられた、放熱フィンへの取り付け用のネジ穴（不図示）を用いて行うことができる。またパワー半導体装置１をプリント配線板３に押し付ける際には、例えば平坦な金属板などの押し付け用冶具を用いるとよい。平坦な押し付け用治具を、パワー半導体装置１の下面（嵌入部材２が配設された反対側の面）に押し当てると、パワー半導体装置１の下面全体に均一な力を加えることができ、パワー半導体装置１に歪みが生じることが防止できる。
【００１９】
また上記したように、パワー半導体装置１から突出する複数の嵌入部材２は高さが揃っており、プリント配線板３上に実装された複数の嵌合部材４の高さも揃っている。よって嵌入部材２が嵌合部材４に押し込まれるとき、複数の嵌入部材２および嵌合部材４のそれぞれに均一に力が加わり、全ての嵌入部材２を嵌合部材４へ確実に押し込むことができる。
【００２０】
図４は、パワー半導体装置１における嵌入部材２の近傍の拡大断面図である。同図では電流端子用の嵌入部材２ａと、信号端子用の嵌入部材２ｂを示している。電流端子用の嵌入部材２ａは、大電流を流すことが可能なように、信号端子用の嵌入部材２ｂよりも幅を広くして、断面積を大きくしている。図４では電流端子用の嵌入部材２ａの断面積を大きくするためにその幅を広くしたが、厚さを大きくしてもよい。用途に応じて幅または厚さの異なる嵌入部材２を使い分けることにより、必要な嵌入部材２の本数および形成面積を少なくでき、パワー半導体装置１の小型化が可能になる。
【００２１】
また図５は嵌入部材２の正面図および側面図である。電流端子用の嵌入部材２ａと信号端子用の嵌入部材２ｂとの違いは幅または厚さのみなので（上記したように両者の高さは同じである）、以下では両者を区別せずに説明する。
【００２２】
パワー半導体装置１は、いわゆるトランスファーモールド型のモジュールであり、図４のように、半導体素子が作り込まれた内部基板１１と、その表面を覆うモールド樹脂１３とを備える。パワー半導体装置１をモールド樹脂１３で覆った構造とすることにより、嵌入部材２間の高い絶縁信頼性が得られる。モールド樹脂１３としては、例えば、フィラーとしてシリカ粉末が充填されたエポキシ樹脂が用いられる。そのシリカ粉末の含有率は、パワー半導体装置１に用いられる部材の熱膨張係数などを考慮して最適な量が選定される。
【００２３】
モールド樹脂１３の所定個所には、内部基板１１上の配線パターン１２に達する開口部１４が形成されており、開口部１４内には、配線パターン１２と電気的に接続した金属製のブッシュ１５が配設されている。ブッシュ１５の長さは、開口部１４の深さと同じである。すなわちブッシュ１５は、底部が配線パターン１２に接続し、上部がモールド樹脂１３の上面に達している。
【００２４】
図５のように、嵌入部材２は、上部の側面に凹部２１を有し、下部にはプレスフィット部２２を有している。プレスフィット部２２は、ブッシュ１５の内径よりも若干幅広に形成されている。嵌入部材２のパワー半導体装置１への実装は、図４のように、嵌入部材２のプレスフィット部２２をブッシュ１５内へ挿入することによって行われる。それによりプレスフィット部２２とブッシュ１５との間に、機械的および電気的な接続が得られる。またこの構成によれば、嵌入部材２のプレスフィット部２２をブッシュ１５に挿入したときの位置精度がよく、嵌入部材２と嵌合部材４と位置合わせ精度を高くできる。
【００２５】
嵌入部材２とブッシュ１５との間で機械的および電気的な接続を得る手法としては、プレスフィット方式以外にも、半田付けやばね締め等の手法も考えられる。また嵌入部材２の下部（ブッシュ１５への挿入部分）をスプリング形状にする方法も考えられる。しかしパワー半導体装置の外部端子には、接合の長期信頼性や高い位置精度が要求され、また加工コスト、装着作業の簡便性、電流容量などの面からも、プレスフィット接合が最適と考えられるため、本実施の形態ではプレスフィット方式を採用した。
【００２６】
嵌入部材２の凹部２１は、その表面がＲ（round）形状の曲面であり、嵌入部材２の両側面に対称に設けられている。凹部２１は、図６のように１対のみ設けてもよいし、図７のように２対、あるいはそれ以上の個数設けてもよい。後述する嵌合部材４の形状は、嵌入部材２の凹部２１の位置、大きさ、個数に応じたものとなる。
【００２７】
また図５に示す嵌入部材２の側面図から分かるように、嵌入部材２は１枚の平らな（折れ曲がりのない）金属板で形成されている。嵌入部材２が平らな形状であるため、嵌入部材２を流れる電流の経路が最短になり、パワー半導体装置１の外部端子の低損失化、低インダクタンス化および大電流化を実現できる。また１枚の金属板を加工して得られる嵌入部材２は、その内部に接続部が無いため電流損失が少ない。
【００２８】
図８は、プリント配線板３における嵌合部材４の近傍の拡大断面図である。同図では、電流端子用の嵌合部材４ａと、信号端子用の嵌合部材４ｂを示している。電流端子用の嵌合部材４ａは、パワー半導体装置１の電流端子用の嵌入部材２ａに対応した位置に配設され、また電流端子用の嵌入部材２ａに合わせて幅が広くなっている。信号端子用の嵌合部材４ｂは、パワー半導体装置１の信号端子用の嵌入部材２ｂに対応した位置に配設され、信号端子用の嵌入部材２ｂに合わせて幅が狭くなっている。
【００２９】
図８においては、図４のように電流端子用の嵌入部材２ａを信号端子用の嵌入部材２ｂよりも幅広にした場合に対応させて、電流端子用の嵌合部材４ａを信号端子用の嵌合部材４ｂよりも幅広にした例を示している。しかし、例えば電流端子用の嵌入部材２ａを信号端子用の嵌入部材２ｂよりも厚く構成する場合には、電流端子用の嵌合部材４ａの奥行き（アーム部の間隔）を広くすればよい。電流端子用の嵌合部材４ａと信号端子用の嵌合部材４ｂとの違いは幅または奥行きのみなので（上記したように両者の高さは同じである）、以下では両者を区別せずに説明する。
【００３０】
図８のように嵌合部材４は、プリント配線板３の表面に形成されたプリント配線の一部であるパッド部３１上に、半田３２を介して接合される。半田３２の厚みは、熱抵抗および電気抵抗を小さくするために、接合信頼性が低下しない範囲で、薄いことが望ましい。半田３２に代えて、銀ナノペーストを用いてパッド部３１と嵌合部材４との接合を行えば、さらなる低抵抗化を実現できる。また図示は省略しているが、プリント配線板３の表面には、抵抗器など他の実装部品も半田付けされるので、パッド部３１への嵌合部材４の半田付けを他の実装部品の半田付けと同じ工程で行えば、製造工程数は増加せず、コスト上昇を抑えることができる。
【００３１】
また図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ嵌合部材４の斜視図および断面図である。嵌合部材４は、パッド部３１に接合される接合面４２の反対側が開いたクリップ形状であり、パワー半導体装置１の嵌入部材２は、嵌合部材４が備える一対のアーム部４５に挟持される。すなわち嵌合部材４は、パッド部３１の表面に対して垂直な方向に伸びる一対のアーム部４５を有するクリップ形電極である。
【００３２】
嵌合部材４のアーム部４５には、互いに対向する内側面のそれぞれに突出し、弾性を有する凸部４１が設けられる。アーム部４５の凸部４１は、その表面がＲ（round）形状の曲面であり、その位置、大きさ、個数は、対応する嵌入部材２の凹部２１に対応させる。例えば嵌入部材２が図６のように一対の凹部２１を備える場合、嵌合部材４には図９のように一対の凸部４１が設けられる。
【００３３】
一対の凸部４１の間隔は、挟持する嵌入部材２の凹部２１における厚さよりも小さく設定される。嵌合部材４に嵌入部材２が挿入されると、嵌合部材４のアーム部４５が嵌入部材２を挟み込み、嵌入部材２と嵌合部材４との機械的および電気的な接続が成される。このとき嵌合部材４の凸部４１が、その弾性力により嵌入部材２の凹部２１に押圧されることによって、機械的に強い接続が得られ、嵌合部材４から嵌入部材２が脱落することを防止できる。
【００３４】
図１０（ａ）および図１０（ａ）は、アーム部４５に二対の凸部４１を備える嵌合部材４の斜視図および断面図である。この嵌合部材４の構成は、嵌入部材２が図７のように二対の凹部２１を備える場合に採用される。
【００３５】
このように嵌合部材４のアーム部４５に設けられる凸部４１の位置、形状等を、嵌入部材２の凹部２１の位置、形状等に対応させることにより、嵌合部材４に嵌入部材２がはめ込まれたときの接触面積が大きくなる。そうすると、嵌入部材２と嵌合部材４との間で、電気的に損失が少ない接続が得られると共に、高い熱伝導性が得られるため、パワー半導体装置１の大電流化に有利である。また嵌入部材２と嵌合部材４との接続が、凸部４１による押圧によって成されているため、振動にも強く、長期信頼性にも優れている。
【００３６】
さらに図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、嵌合部材４の他の構成例の斜視図および断面図である。この嵌合部材４は、アーム部４５に一対の凸部４１を有しているため、嵌入部材２が図６のように一対の凹部２１を備える場合に適している。また図１１の嵌合部材４においては、凸部４１が、アーム部４５を折り返した部分に設けられており、且つ、凸部４１よりもその他の部分（コの字形状の部分）を厚くしている。
【００３７】
図１１の嵌合部材４によれば、嵌合部材４が嵌入部材２を挟持するとき、嵌入部材２への押圧により凸部４１は変形するが、接合面４２を含むその他の部分は殆ど変形しない。よって、接合面４２が変形しないため嵌合部材４とパッド部３１の間の半田３２に応力が加わることを防止でき、より信頼性の高い接続が得られる。図９、図１０の嵌合部材４でも、パッド部３１との接合面４２の部分を厚くすると、半田３２に応力が発生することを防止できるため好ましい。
【００３８】
嵌合部材４の材料としては、電気抵抗が小さいことはもちろん、凸部４１の弾性を得るために引っ張り強度が高い物性をもつことが望ましく、そのような材料としては例えば銅合金が挙げられる。
【００３９】
図１２は、パワー半導体装置１がプリント配線板３に装着された状態における、嵌入部材２および嵌合部材４の拡大図である。上記したように、パワー半導体装置１の外部端子である嵌入部材２が、プリント配線板３上に実装された嵌合部材４に挿入される。このとき嵌合部材４の凸部４１が嵌入部材２の凹部２１の部分を挟持するため、機械的に強固な接続が得られる。また嵌入部材２の凹部２１および嵌合部材４の凸部４１それぞれの位置、大きさ、形状等は互いに対応しているため、嵌入部材２と嵌合部材４との接触面積を大きい。従って、電気的な損失が少なく、熱伝導性の良好な接続が得られる。つまり本実施の形態によれば、機械的、電気的および熱的にも優れた接続が得られる。
【００４０】
＜実施の形態２＞
実施の形態２では、パワー半導体装置１の外部端子である嵌入部材２の構成の変形例を示す。図１３は、実施の形態２に係る嵌入部材２の構成図である。当該嵌入部材２は、実施の形態１の嵌入部材２（図５）よりも幅が広く、プレスフィット部２２を複数個（ここでは２個）有するものである。他の構成は、実施の形態１の嵌入部材２と同様である。
【００４１】
図１４は、実施の形態２に係る嵌入部材２を備えるパワー半導体装置１が、プリント配線板３に装着された状態における、嵌入部材２および嵌合部材４の拡大図である。パワー半導体装置１を覆うモールド樹脂１３には、嵌入部材２が有する２個のプレスフィット部２２に対応する位置のそれぞれに、開口部１４およびブッシュ１５が設けられる。また、この嵌入部材２を挟持するプリント配線板３の嵌合部材４は、当該嵌入部材２の幅に合わせて幅広のものが使用される。
【００４２】
幅の広い嵌入部材２は大きな電流を流すことが可能であるが、パワー半導体装置１の配線パターン１２に接続するプレスフィット部２２が一つしかない場合、幅の広い嵌入部材２内で電流分布のアンバランスが生じ、所望の電流容量が得られないことも考えられる。本実施の形態のように、嵌入部材２が複数のプレスフィット部２２を有することで、嵌入部材２内で電流分布が均一になり、その問題を解決することができる。
【００４３】
また幅の広い嵌入部材２を使用すると、幅の狭い嵌入部材２を多数設けるよりも、小面積で大電流容量化を図ることができるという利点もある。
【００４４】
＜実施の形態３＞
実施の形態３では、プリント配線板３に実装される嵌合部材４の構成の変形例を示す。図１５はその一例を示す図であり、嵌合部材４の接合面４２に位置合わせ用の突起４３を設けたものである。図示は省略するが、嵌合部材４が固定されるパッド部３１には、予めエッチング等により、突起４３に対応する位置に位置合わせ用の窪みを設けておく。パッド部３１と嵌合部材４との位置合わせが、突起４３をパッド部３１の窪みに合わせることによって行うことができるため、容易かつ正確な位置合わせが可能にある。
【００４５】
図１５では、嵌合部材４の接合面４２に位置合わせ用の突起４３を設けた例を示したが、図１６のように嵌合部材４の接合面４２に位置合わせ用の窪み４４を設けてもよい。その場合、接合面４２が固定されるパッド部３１には、窪み４４に対応する位置に位置合わせ用の突起を設けておく。パッド部３１と嵌合部材４との位置合わせが、窪み４４をパッド部３１の突起に合わせることによって行うことができるため、この場合も容易かつ正確な位置合わせが可能にある。
【００４６】
＜実施の形態４＞
近年、高耐圧、低損失および高耐熱を実現できる次世代のスイッチング素子としては、炭化珪素（ＳｉＣ）を代表とするワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体素子が有望視されており、インバータなどのパワー半導体装置への適用が期待されている。ワイドバンドギャップ半導体としては、ＳｉＣの他、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料、ダイヤモンドなどがある。
【００４７】
上記したように、嵌入部材２と嵌合部材４を用いた本発明に係るパワー半導体装置１とプリント配線板３との接続機構は、電気的にも熱的にも優れた接続が得られ、パワー半導体装置１の大電流化に大きく寄与できる。そのため大電流を制御するパワー半導体装置１へ適用すると、より高い効果が得られると考えられる。従って本発明を適用するパワー半導体装置１として、ワイドバンドギャップ半導体装置を採用すれば、本発明のより高い効果が期待でき、またワイドバンドギャップ半導体装置の能力を充分に引き出すことができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  パワー半導体装置、１１  内部基板、１２  配線パターン、１３  モールド樹脂、１４  開口部、１５  ブッシュ、２  嵌入部材、２１  凹部、２２  プレスフィット部、３  プリント配線板、３１  パッド部、３２  半田、４  嵌合部材、４１  凸部、４２  接合面、４３  位置合わせ用の突起、４４  位置合わせ用の窪み、４５  アーム部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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